延遲焦化裝置加熱爐的腐蝕及對策探討
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摘要：本文主要對焦化裝置加熱爐在運行過程中產生高溫硫腐蝕、低溫酸性的腐蝕、以及沖蝕等幾種腐蝕的基本原理進行了分析，并充分結合焦化裝置加熱爐的運行現狀、制造材料以及相關的生產參數后，提出了些的能夠有效延遲焦化裝置加熱爐腐蝕問題的對策。
關鍵詞：焦化裝置;加熱爐;腐蝕問題;防腐蝕
隨著近年來油品的下降，劣質稠油占原油的比例也越來越大，一些原油中硫化物以及有機酸的含量在不斷增加，因此導致原油處理設備以及運輸管線的腐蝕情況也越來越嚴重。而催化油漿、乙烯焦油等摻煉的成功投產，為企業到來了巨大的經濟效益。與此同時，油漿中大量增加的催化劑等顆粒物質導致生產設備以及管線受到的沖刷作用越來越嚴重，而作為焦化裝置核心設備的加熱爐能否實現正常的生產作業對整個的焦化裝置的運行有很大的影響。
1 腐蝕原因分析
1.1加熱爐爐管高溫氧化腐蝕和硫化腐蝕
1.1.1 腐蝕原因
作為焦化裝置核心設備的加熱爐其實際發生腐蝕主要為高溫硫腐蝕。加熱爐的爐管制造時使用原材料為Cr9Mo，加熱爐在運行的時候，爐管入口處的溫度能夠達到285-300°C，而爐管出口處的溫度能夠達到490°C以上，而爐管出入口的壓力也分別能達到3.25MPa和0.10MPa。加熱爐介質中通常都會含有一定量的硫以及硫化氫等物質，在高溫狀態下加熱爐的爐管會發生嚴重氧化以及硫化作用，從而導致爐管出現腐蝕問題。
1.1.2 影響因素
加熱爐運行介質中硫份的含量越高，爐管產生的腐蝕情況也會越嚴重。由于金屬爐管的表明不可能形成比較完整的硫化物保護層，因此，金屬爐管與環境在界面上發生化學反應程度對爐管腐蝕的影響就是主要因素，而在高溫狀態下金屬爐管的硫化腐蝕速度與介質中硫的含量是一種直線關系，而且兩者之間不存在臨界值。
1.2加熱爐爐管的損壞形式
1.2.1 爐管鼓包、開裂失效
加熱爐爐管上一些熱量比較集中的部位，其氧化、硫化等腐蝕作用的速度相對快一些，在共同腐蝕作用下，爐管壁會逐漸變薄，從而導致爐管出現嚴重的鼓包甚至開裂的現象。
1.2.2 爐管壁厚變薄甚至失效
如果爐管某一部位出現嚴重結焦現象，就會導致該部位上溫度集中，從而導致爐管管壁的腐蝕作用加強，由此導致爐管管壁出現變薄甚至失效的現象。
2 焦化裝置加熱爐現狀
焦化裝置在運行過程中，由于高溫氧化以及硫化腐蝕等作用導致加熱爐輻射段爐管出現爆皮、變薄甚至損壞等現象比較常見。由于輻射爐管中燃燒的燃料含硫量比較高，因此，爐管的管壁不僅會受到氧化腐蝕作用，同時還會受到嚴重的硫化腐蝕作用，在共同腐蝕作用下，其腐蝕情況會逐漸加劇。雖然目前輻射段爐管主要受到的腐蝕作用是高溫氧化腐蝕，但是由于燃料氣中不可避免的會出現硫，因此在其氧化層中也會含有一定量的硫，由此可知，其在發生高溫氧化腐蝕的同時也會出現硫化腐蝕情況，而由于硫的出現，使得爐管在高溫狀態下的腐蝕作用加劇。而高溫硫分在與金屬的接觸的過程中其腐蝕情況也變得更加復雜。首先，在高溫條件下，硫化反應要比氧化反應更加劇烈，在氧化、硫化反應的共同作用下，在金屬表面會形成疏松的金屬硫化物膜，而在硫化物膜的上部還會對覆蓋一層氧化物膜，這樣就導致金屬表面不可能形成結構致密的保護膜。而由于金屬爐管在高溫狀態下與硫接觸會導致的腐蝕加速。而輻射段爐管的制造材料的通常情況下都為Cr5Mo等以上材料，而Cr的加入使得金屬的氧化反應速度得到了一定的緩解，其實際的抗氧化溫度能夠達到650°C。而我國近年來一度選擇了Cr9Mo作為輻射段爐管的制造材料，這樣其實際的抗氧化能力就得到了極大的提升。隨著現代煉油量的不斷增加以及原油品質下降，使得加熱爐的出現腐蝕情況加劇，爐管的管壁也因為氧化作用加速變薄，甚至出現了變形等情況，根據相關的測厚數據分析可知，爐管因為腐蝕變薄會嚴重影響其在下一周期的正常運行。
3 延遲焦化裝置加熱爐腐蝕的對策分析
3.1加強原材料中含鹽量的監測
為了有效的控制的焦化裝置原料中鹽的含量，在實際的生產過程中，車間要與相關部門進行有效溝通，嚴格控制加熱爐制造原材料中鹽的含量，做好實施的監測工作，強化對原油“一脫三注”等工藝流程的管理，要將渣油中硫以及鹽的含量嚴格的控制在生產標準要求的范圍內。
3.2 設備選材
由于現在煉化生產中介質的硫、酸以及催化劑等物質含量的增加使得設備的腐蝕問題越來越嚴重。因此，焦化裝置的設備在生產制造的過程中對于材料的選擇會嚴重影響其實際的運行壽命周期，因此，要針對現代生產特征，來不斷更新材料，提升其抗腐蝕能力，有效緩解腐蝕帶來的危害。
3.3 防腐措施
1不斷調整生產工藝流程，優化生產操作過程，盡量避免生產設備出現超高溫超壓等作業。保證其運行穩定;2對于延遲焦化裝置中一些高溫重油部位要嚴格按照防腐要求進行選材，優化工藝防腐措施，有效控制腐蝕情況。
4結束語
在延遲焦化裝置進行含硫、含酸量較高的稠油處理是，應該盡量選擇防腐性能較強的設備材料，在設備正常運行過程中的還要加強對管線以及相關設備的監測，并嚴格落實企業的防腐蝕措施，這樣才能保證焦化裝置加熱爐腐蝕情況得到有效控制。
參考文獻：
[1]高姍.典型焦化裝置基于風險的腐蝕評估及壽命預測技術研究[D].北京：北京化工大學，2016.
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